[发明专利]具有电致变色玻璃的节能集成照明、采光和暖通空调

说明书

用于在楼宇管理系统中进行集成房间管理的方法以及相应的系统和计算机可读介质。方法包括：确定(702)楼宇中的房间(400)的太阳能热增益系数(SHGC)，并基于SHGC和多个电致变色玻璃(ECG)(408)色调水平确定(704)在多个时间间隔处的预测开环室温(400)。该方法包括确定(706)房间(400)的照明热量和照明能量，并确定(708)房间(400)的气候能量。该方法包括基于气候能量、照明能量和预测的开环室温来确定(710)作为ECG(408)色调水平的函数的在每个时间间隔处的总室内能量。该方法包括确定(712)使在每个时间间隔处的总室内能量最小化的最佳ECG(408)色调水平，并且根据所述最佳ECG(408)色调水平来控制(714)ECG色调水平。

其他申请的交叉引用

本申请要求在2015年5月11日提交的美国临时专利申请62/159,745的申请日的权益，该临时专利申请通过引用并入本文。该申请还与2015年5月11日提交的美国专利申请14/709,271的“Energy-Efficient Integrated Lighting，Daylighting，and HVAC withControlled Window Blinds(具有受控窗帘的节能集成照明、采光和HVAC)”共享一些主题，该专利申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开大体涉及楼宇控制系统，并且尤其涉及自动化的照明、供暖、制冷和电致变色玻璃系统的控制。

背景技术

楼宇自动化系统包括有助于监测和控制楼宇运行的各个方面的各种各样的系统。楼宇自动化系统包括安全系统、消防安全系统、照明系统和暖通空调系统。楼宇自动化系统的要素广泛分散在整个设施中。例如，HVAC系统可包括位于设施的几乎每个区域的温度传感器和通风口盖控制装置以及其他元件。这些楼宇自动化系统通常具有一个或多个集中式控制站，从该控制站可监测系统数据，并且可控制和/或监测系统运行的各个方面。

为允许监测和控制分散的控制系统元件，楼宇自动化系统往往采用多级通信网络以便在运行中的元件，诸如传感器和致动器以及集中式控制站之间传送运行和/或告警信息。楼宇自动化系统的一个示例为站点控制控制器，其可从伊利诺伊州布法罗格罗夫的西门子工业公司建筑技术部门商购获得(“西门子”)。在该系统中，经由以太网、MSTP或其他类型的网络连接的多个控制站可分布在一个或多个楼宇位置，每个控制站均具有监测和控制系统运行的能力。

发明内容

本公开描述了用于在楼宇管理系统中进行集成房间管理的方法以及相应的系统和计算机可读介质。根据一个具体实施方式，方法包括：基于房间的地理位置和外部窗户的朝向来确定在多个时间间隔处楼宇中的房间的太阳能热增益系数(SHGC)。该方法包括基于SHGC和多个窗玻璃色调水平，确定在多个时间间隔处所述房间的预测开环室温(“开环”意味着终端制冷或供暖设备关闭)。该方法包括基于所测量的每个窗玻璃色调水平的太阳的外部照明水平、所测量的所消耗的人工照明能量以及所测量的为了使房间达到预定照明水平而产生的人工照明热量来确定在每个窗玻璃色调水平和在每个时间间隔处房间中的照明和调节房间所需的终端供暖或制冷设备的热能。该方法包括基于所预测的开环室温响应和所计算的终端加热或制冷设备的热能以及在每个时间间隔处的照明热量来确定在每个时间间隔处将房间保持在预定温度所需的室内气候能量。该方法包括将所计算的终端加热或制冷设备的热能添加到电照明热能中，以基于调节和照明房间所需的室内气候能量和照明能量来确定作为窗玻璃色调水平的函数的在每个时间间隔处的总室内能量。该方法包括从总室内能量确定在每个时间间隔处的最佳玻璃色调水平，其中，最佳玻璃色调水平使每个时间间隔处的总室内能量最小化。该方法包括根据最佳玻璃色调水平控制在每个时间间隔处的房间中的玻璃色调水平，除非存在取代(override)状态。响应于检测到房间中的直接太阳辐射，系统可以进入取代状态。响应于电致变色玻璃(ECG)色调水平的手动用户控制，系统可以进入取代状态，并此后根据手动设定的色调水平来控制玻璃色调水平。